L'Usine Nouvelle. - La production de moteurs électriques est une activité quasiment historique pour Valeo. Comment a-t-elle évolué ?
Valeo Michel Forissier. - L’activité principale historique de Valeo est l’embrayage, mais nous fabriquons des systèmes électriques depuis le début. L’une des marques du groupe est Paris Rhône (SPR), qui fabriquait des machines électriques, des dynamos, pour les voitures d’avant-guerre. C’est donc un savoir-faire historique. Nous sommes aujourd’hui le numéro 1 mondial des systèmes électriques dans les voitures. Nous fabriquons 30 millions de machines électriques (alternateurs et démarreurs) par an, ce qui nous place dans une voiture sur trois dans la planète. Notre usine d'Etaples (Pas-de-Calais) est la plus grosse usine de machines électriques en Europe, avec 27 000 machines produites chaque jour.
C’est sur la base de cette activité que nous avons engagé dans le marché de l’électrification des voitures modernes, de façon graduelle.
Cela a constitué un avantage compétitif immense : nous avons pu activer notre levier des achats (sur le cuivre, les aimants, l’acier, l’aluminium, les connecteurs…) pour parvenir à produire des machines abordables afin de massifier les usages des véhicules hybrides et électriques. Nous avons pu nous appuyer sur la force industrielle de nos grosses usines en partant de machines existantes pour développer des machines hybrides de plus en plus performantes. D’abord avec l’invention du stop and start, en 2004 (un système 12V), étrenné sur la Citroën C3, qui a évolué vers du micro-hybride, puis avec nos solutions 48V pour de l’hybride léger, embarquées sur des véhicules de constructeurs chinois, puis Jaguar, Volkswagen…
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Vous êtes donc passés de l'hybride à la propulsion électrique ?
Oui. Nous avons par exemple développé le moteur électrique de la Citroën Ami, qui repose sur la même base technique que le système hybride de la Volkswagen Golf. Tous deux sortent de la même usine et partagent la même électronique. Nous proposons des solutions de propulsion pour toute la mobilité urbaine électrique : deux roues (vélos, scooters, motos…), trois roues, petites voitures, robots de livraison autonomes…
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Et pour aller sur le marché des plus gros véhicules, nous avons créé une co-entreprise en 2016 avec Siemens, le leader mondial des moteurs électriques. Nous allons pouvoir monter jusqu’à 350 kW (500 chevaux).
Pourquoi misez-vous autant sur la technologie 48V, une technologie de transition, alors que l’avenir est au véhicule purement électrique pour respecter les futures normes d’émissions de CO2?
D’abord il faut expliquer le pourquoi de cette technologie. C’est un système d’alterno-démarreur en 12V. On remplace l’alternateur par une machine à courroie : quand le moteur tourne, la courroie entraîne la machine et produit du courant (c’est un générateur, comme un alternateur normal) ; quand le moteur est à l’arrêt, la machine se met en mode « moteur électrique » et permet de démarrer le moteur thermique, entraîné par la courroie. On le faisait en 12 volts (le stop and start), soit une puissance de 3kW (4 chevaux), suffisante pour démarrer un moteur, mais pas pour proposer des fonctions hybrides, comme aider le moteur à accélérer sans consommer de l’essence, et récupérer l’énergie du freinage. D’où le besoin de plus de puissance, et le passage à 48 volts, qui délivre une puissance de 12kW (15 chevaux), le maximum que l’on puisse faire en courant continu pour des raisons de sécurité.
Le 48V est une technologie de transition qui nous permet d’engager de façon graduelle la transformation de nos usines
— Michel Forissier
Cette technologie est parfaite pour le segment C, celui des berlines familiales, soit 40 à 50% du marché en Europe. Elle permet de démocratiser l’électrification, donc de baisser le CO2 du parc automobile de façon massive. On voit le 48V se développer pendant une dizaine d’années, mais elle ne permettra pas de passer les réglementations CO2 de 2030, en effet. Il faudra de l’hybride fort et de l’électrique. Le 48V est une technologie de transition qui nous permet d’engager de façon graduelle la transformation de nos usines (qui fabriquaient des produits 12V), notamment à Etaples.
Le coup d’après, c’est la transformation vers la voiture haute tension, sur laquelle on travaille avec Siemens. Nous avons déjà 11 milliards d’euros de commandes. Nous faisons déjà l’électronique de la Volkswagen ID.3, avec une batterie à 400 volts, qui développe 150 chevaux. On fait l’onduleur de la Zoé, l’essieu arrière électrique de la DS7, la même chose chez Jaguar, Volvo, Geely, Great Wall…
Ces gros moteurs sont-ils plus difficiles à fabriquer ?
La technologie est exactement la même. Mais avec plus de puissance, le moteur chauffe plus, émet plus de rayonnements électromagnétique à blinder de façon sophistiquée, doit se montrer beaucoup plus résistant mécaniquement… Il faut un travail d’adaptation à cet environnement haute tension, avec davantage de protections. Quand on soulève le capot d’une voiture électrique puissante, on voit des câbles orange qui émergent de masses grises en aluminium. Ces câbles blindés avec des connecteurs très spécifiques sont prévus pour éviter les fuites de courants, courts-circuits et chocs électriques.
La base est relativement simple mais ce sont les détails en termes de compacité, rendement de densité, de bruit, de vibrations, de refroidissement qui font la différence entre un bon et un mauvais moteur. Un rotor, un stator, c’est simple, mais le moteur électrique n’est pas une commodité. Il faut avoir de l’expérience pour y arriver, c’est compliqué pour les nouveaux venus. Notre expérience dans le domaine des petites machines, combinée à celle de Siemens, nous permet d’avoir tous les savoir-faire de construction qui sont tous sauf de la commodité. Un exemple : un rotor, qui pèse plusieurs kilos, voire des dizaines de kilos, tourne à 20 000 tours / minute. Pour le piloter, il faut des roulements calibrés au micron.
Quelle est la partie la plus compliquée ?
L’électronique ! Il faut imaginer un boîtier grand comme une demi-boîte à chaussures dans lequel on fait passer 500 chevaux d’électricité. Pour y parvenir, le design mécatronique doit être particulièrement sophistiqué. Il doit résister aux vibrations, à l’eau, à l’huile, à la poussière, aux variations de température… Industriellement, cela demande beaucoup de précision et de qualité dans l’assemblage des composants, en particulier au niveau de la jonction avec les puces, un travail qui relève de la micro-électronique de précision. Nous opérons du contrôle qualité en temps réel en ligne avec l’apport de l’intelligence artificielle pour détecter les défauts. Nous le faisons à Sablé-sur-Sarthe, en salle blanche. Nous voulons développer cette excellence industrielle de l’électronique.
Aucun constructeur ne fait son électronique lui-même, et les acteurs capables d’en fournir se comptent sur les doigts de deux mains. Même Renault qui assemble ses boîtiers électroniques à Cléon (Seine-Maritime) utilise des pièces que nous leur fournissons, comme l’onduleur et le chargeur de batteries.
Propos recueillis par Sylvain Arnulf et Nathan Mann
